CN111864551A - 一种变电站的主接线结构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种变电站的主接线结构，包括：第一汇流母线、第二汇流母线、第三汇流母线、第一母联断路器间隔、第二母联断路器间隔、第三母联断路器间隔、第一母线电压互感器间隔、第二母线电压互感器间隔、第三母线电压互感器间隔、第一母线接地刀闸、第二母线接地刀闸、第三母线接地刀闸、第一母线避雷器、第二母线避雷器、第三母线避雷器、第一进线主变压器间隔、第二进线主变压器间隔、第三进线主变压器间隔、多个出线间隔。本发明实施例的变电站的主接线结构是一种不完全三母线结构变电站主接线方式，使故障停电范围小，处理方式简单，可靠性高，易于扩展，网架结构清晰，运行方式灵活。

Description

一种变电站的主接线结构

技术领域

本发明涉及电力行业电网规划技术领域，尤其涉及一种变电站的主接线结构

背景技术

发电厂和变电站的电气主接线是指由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着变电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。

目前大多330kV及以上电压等级变电站的多采用二分之三接线方式，220kV及以下电压等级变电站多数采用单母线分段或双母线分段的接线方式。单母线分段接线具有简单、经济、方便的特点，适用于110kV，220kV馈线为4回的变电站；双母线分段接线可以轮流检修母线，调度灵活，扩建方便，便于试验，适用于110kV，220kV馈线在6回以上的变电站。

上述接线方式在电网实际运行过程中存在如下问题：

1、如图1所示，对于双母或双母分段接线方式：

母线“N-1-1”故障时，全部出线失电，末端电网失压。正常运行方式时双回线路分别连接不同母线，例如L1连接母线#1M-A运行，线路L2连接母线#2M，若母线#2M检修，需将母线#2M所带出线倒换至母线#1M-A上运行，此时如母线#1M-A发生故障将同时切除全部出线。若双回线路L1、L2所接为电网末端变电站或发电厂，如图2所示的双回线放射式开式电网结构，将直接导致变电站或发电厂全停事故。

母线“N-2”故障，全部出线失电，末端电网失压。如果母线#2M检修，需将母线#2M所带出线倒换至母线#1M-A上运行，该工况下母线#1M-A电源变压器G01故障，全部出线将失去电源点，双回及以上数量出线同时失电，末端电网失压。

将线路双回线接入不同的母线段，可避免在任一母线检修情况下在运母线故障导致两条线路全停风险，但由于双回线路使用同一线路走廊，出线方向需要保持同向，线路馈出时势必与其他间隔出线间隔交跨，如图3所示，交跨点发生故障将导致多条交跨线路故障跳闸，且受线路交叉跨越距离限制，设备区域占地面积大，现场构架布置复杂；线路出线采用电缆方式布局，工程投资大、存在运行事故风险，馈线较多时难以实现。

变压器“N-1-1”故障，全部出线失电，末端电网失压。当某一母线变压器故障或检修，例如母线#2M电源主变压器G02故障，母联断路器QM1自动合闸，使主变压器G02所供出线通过母联断路器QM1转供到母线#1M-A上，该工况下母线#1M-A电源变压器G01故障，全部出线将失去电源点，双回及以上数量出线同时失电，末端电网失压。

变压器“N-2”故障，全部出线失电，末端电网失压。当某一母线变压器故障时或检修，例如母线#2M电源主变压器G02故障，母联断路器QM1自动合闸，使主变压器G02所供出线通过母联断路器QM1转供到母线#1M-A上，该工况下最严重N-2故障为母线发生故障，例如母线#1M-A故障，由主变压器G01所供母线#1M-A、母线#2M全部出线跳闸失电，双回及以上数量出线同时失电，末端电网失压。

2、二分之三接线方式具有供电可靠性高、任意一台短路器故障跳闸不影响正常设备正常运行的特点，但母线“N-1-1”故障、变压器“N-1-1”故障时依然会造成双回及以上数量出线同时失电，末端电网失压。此外每个出线间隔需配置1.5台断路器，成本较双母或双母分段接线方式更高。

随着近年来断路器制造工艺、运行维护水平的大幅提升，断路器故障率、停运检修时间均大幅减少，对于采用双回线设计的出线的低电压等级线路而言，停运一回线路不会导致联络中断，因此采用灵活、可靠的接线方式可以减少断路器投入、避免投资浪费。

为满足接线方式可靠性、灵活性、经济性衡量指标，综合考虑设备投资、现场施工难度、走廊通道占用数量、工程实用价值，有必要对现有接线方式的不足进行改进，设计出一种安全可靠、方式灵活的新型变电站电气主接线方式。

发明内容

本发明实施例提供了一种变电站的主接线结构，以解决现有技术的接线方式可靠性和灵活差问题。

本发明实施例公开了如下的技术方案：

一种变电站的主接线结构，包括：第一汇流母线、第二汇流母线、第三汇流母线、第一母联断路器间隔、第二母联断路器间隔、第三母联断路器间隔、第一母线电压互感器间隔、第二母线电压互感器间隔、第三母线电压互感器间隔、第一母线接地刀闸、第二母线接地刀闸、第三母线接地刀闸、第一母线避雷器、第二母线避雷器、第三母线避雷器、第一进线主变压器间隔、第二进线主变压器间隔、第二进线主变压器间隔、多个出线间隔；

所述第一母联断路器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第二汇流母线，所述第二母联断路器间隔的两端分别连接所述第二汇流母线和所述第三汇流母线，所述第三母联断路器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第三汇流母线；

所述第一母线电压互感器间隔与所述第一汇流母线连接，所述第二母线电压互感器间隔与所述第二汇流母线连接，所述第三母线电压互感器间隔与所述第三汇流母线连接；

所述第一母线接地刀闸与所述第一汇流母线连接，所述第二母线接地刀闸与所述第二汇流母线连接，所述第三母线接地刀闸与所述第三汇流母线连接；

所述第一母线电避雷器与所述第一汇流母线连接，所述第二母线避雷器与所述第二汇流母线连接，所述第三母线避雷器与所述第三汇流母线连接；

所述第一进线主变压器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第二汇流母线，所述第二进线主变压器间隔的两端分别连接所述第二汇流母线和所述第三汇流母线，所述第三进线主变压器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第三汇流母线；

每一所述出线间隔的两端与所述第一汇流母线、所述第二汇流母线和所述第三汇流母线中的任意两个连接。

本发明实施例的变电站的主接线结构，当出现母线故障或变压器故障时，末端电网不会失压，全部出线供电不受影响，保证接线方式的可靠性、灵活性，不存在出线间隔交跨等问题；可以适合多个电压等级，接线方式简单，施工新建及现有场站接线改造便捷，对户外敞开式变电站改造整体占地面积仅增加二分之一，GIS设备改造增加面积为零，易于推广；每个出线间隔母线侧需设置一台断路器，两台隔离开关，单出线间隔断路器数量与双母、双母分段、完全三母线接线方式相同，比二分之三接线方式减少0.5台；隔离开关数量与双母或双母分段接线方式相同，比完全三母线或二分之三接线方式减少一台；针对母线和主变压器“N-2”故障，较变电站传统双母、双母分段、二分之三接线方式供电可靠性显著提升的同时兼顾经济性，适宜在没有环网结构的输配电末端电网推广应用；具有故障停电范围小、处理方式简单、可靠性高，模型相对固定、易于扩展，网架结构清晰，运行方式灵活等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的双母单分段接线方式的示意图；

图2是现有技术的双回线放射式开式电网结构图；

图3是现有技术的双回线接入不同的母线段改造结构的示意图；

图4是本发明实施例的变电站的主接线结构的示意图；

图5是某750kV变电站X 330kV侧接线方式的示意图；

图6是某750kV变电站X周边部分电网结构图；

图7是采用本发明实施例的变电站的主接线结构对某750kV变电站X330kV侧不完全三母线接线改造示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种变电站的主接线结构。该主接线结构是一种不完全三母线变电站主接线方式。如图4所示，该主接线结构包括：第一汇流母线1M、第二汇流母线2M、第三汇流母线3M、第一母联断路器间隔1、第二母联断路器间隔2、第三母联断路器间隔3、第一母线电压互感器间隔4、第二母线电压互感器间隔5、第三母线电压互感器间隔6、第一母线避雷器F1、第二母线避雷器F2、第三母线避雷器F3、第一进线主变压器间隔7、第二进线主变压器间隔8、第三进线主变压器间隔9、多个出线间隔10。具体的，第一汇流母线1M、第二汇流母线2M和第三汇流母线3M相互平行设置。

第一母联断路器间隔1的两端分别连接第一汇流母线1M和第二汇流母线2M。第二母联断路器间隔2的两端分别连接第二汇流母线2M和第三汇流母线3M。第三母联断路器间隔3的两端分别连接第一汇流母线1M和第三汇流母线3M。

第一母线电压互感器间隔4与第一汇流母线1M连接。第二母线电压互感器间隔5与第二汇流母线2M连接。第三母线电压互感器间隔6与第三汇流母线3M连接。

第一母线接地刀闸DM1与第一汇流母线1M连接，为第一汇流母线1M的接地点。第二母线接地刀闸DM2与第二汇流母线2M连接，为第二汇流母线2M的接地点。第三母线接地刀闸DM3与第三汇流母线3M连接，为第三汇流母线3M的接地点。

第一母线避雷器FM1与第一汇流母线1M连接，为第一汇流母线1M的过电压保护装置。第二母线避雷器FM2与第二汇流母线2M连接，为第二汇流母线2M的过电压保护装置。第三母线避雷器FM3与第三汇流母线3M连接，为第三汇流母线3M的过电压保护装置。

第一进线主变压器间隔7的两端分别连接第一汇流母线1M和第二汇流母线2M。第二进线主变压器间隔8的两端分别连接第二汇流母线2M和第三汇流母线3M。第三进线主变压器间隔9的两端分别连接第一汇流母线1M和第三汇流母线3M。

每一出线间隔10的两端与第一汇流母线1M、第二汇流母线2M和第三汇流母线3M中的任意两个连接。

具体的，若至少两个出线间隔10连接至同一变电站，则每一出线间隔10的两端连接的汇流母线不同。即同杆架设或同一变电站的n(n≥2)回进出线的n个出线间隔10应避免同时接入两条相同的汇流母线。

正常运行时，第一母联断路器间隔1、第二母联断路器间隔2、第三母联断路器间隔3处于自动方式热备用状态，当某一母线变压器故障时，与故障母线相关的两个母联断路器间隔根据当前其余两条母线所带出线数量有选择性的进行自动合闸，使故障变压器所供母线上的出线通过其中一个母联断路器间隔转供到出线较少的正常运行的母线上，另一个母联断路器间隔自动闭锁。

具体的，第一母联断路器间隔1包括：第一断路器Q1、第一隔离开关G1、第二隔离开关G2、第一接地刀闸D1、第二接地刀闸D2、第一电流互感器T1和第二电流互感器T2。第一断路器Q1的两端分别连接第一隔离开关G1的一端和第二隔离开关G2的一端。第一隔离开关G1的另一端连接第一汇流母线1M，形成物理隔离点。第二隔离开关G2的另一端连接第二汇流母线2M，形成物理隔离点。第一接地刀闸D1的一端连接第一隔离开关G1的一端。第二接地刀闸D2的一端连接第二隔离开关G2的一端。第一接地刀闸D1的另一端和第二接地刀闸D2的另一端均接地，分别作为第一汇流母线1M和第二汇流母线2M的接地点。第一电流传感器T1和第二电流传感器T2分别串联在第一断路器Q1的两端，分别采集第一汇流母线1M和第二汇流母线2M的电流。

第二母联断路器间隔2包括：第二断路器Q2、第三隔离开关G3、第四隔离开关G4、第三接地刀闸D3、第四接地刀闸D4、第三电流互感器T3和第四电流互感器T4。第二断路器Q2的两端分别连接第三隔离开关G3的一端和第四隔离开关G4的一端。第三隔离开关G3的另一端连接第二汇流母线2M，形成物理隔离点。第四隔离开关G4的另一端连接第三汇流母线3M，形成物理隔离点。第三接地刀闸D3的一端连接第三隔离开关G3的一端。第四接地刀闸D4的一端连接第四隔离开关G4的一端。第三接地刀闸D3的另一端和第四接地刀闸D4的另一端均接地，分别作为第二汇流母线2M和第三汇流母线3M的接地点。第三电流传感器T3和第四电流传感器T4分别串联在第二断路器Q2的两端，分别采集第二汇流母线2M和第三汇流母线3M的电流。

第三母联断路器间隔3包括：第三断路器Q3、第五隔离开关G5、第六隔离开关G6、第五接地刀闸D5、第六接地刀闸D6、第五电流互感器T5和第六电流互感器T6。第三断路器Q3的两端分别连接第五隔离开关G5的一端和第六隔离开关G6的一端。第五隔离开关G5的另一端连接第一汇流母线1M，形成物理隔离点。第六隔离开关G6的另一端连接第三汇流母线3M，形成物理隔离点。第五接地刀闸D5的一端连接第五隔离开关G5的一端。第六接地刀闸D6的一端连接第六隔离开关G6的一端。第五接地刀闸D5的另一端和第六接地刀闸D6的另一端均接地，分别作为第一汇流母线1M和第三汇流母线3M的接地点。第五电流传感器T5和第六电流传感器T6分别串联在第三断路器Q3的两端，分别采集第一汇流母线1M和第三汇流母线3M的电流。

具体的，第一母线电压互感器间隔4包括：第一电压互感器单元PT1、第七隔离开关G7和第七接地刀闸D7。第七隔离开关G7的两端分别连接第一电压互感器单元PT1的一端和第一汇流母线1M，形成物理隔离点。电压互感器单元由电压互感器和两个电容组成。第七接地刀闸D7的一端连接第一电压互感器单元PT1的一端。第七接地刀闸D7的另一端接地，作为第一母线电压互感器间隔4的接地点。

第二母线电压互感器间隔5包括：第二电压互感器单元PT2、第八隔离开关G8和第八接地刀闸D8。第八隔离开关G8的两端分别连接第二电压互感器单元PT2的一端和第二汇流母线2M，形成物理隔离点。第八接地刀闸D8的一端连接第二电压互感器单元PT2的一端。第八接地刀闸D8的另一端接地，作为第二母线电压互感器间隔5的接地点。

第三母线电压互感器间隔6包括：第三电压互感器单元PT3、第九隔离开关G9和第九接地刀闸D9。第九隔离开关G9的两端分别连接第三电压互感器单元PT3的一端和第三汇流母线3M，形成物理隔离点。第九接地刀闸D9的一端连接第三电压互感器单元PT3的一端。第九接地刀闸D9的另一端接地，作为第三母线电压互感器间隔6的接地点。

具体的，第一进线主变压器间隔7包括：第一变压器B1、第一电压互感器P1、第一避雷器F1、第四断路器Q4、第十隔离开关G10、第十一隔离开关G11、第十二隔离开关G12、第十接地刀闸D10、第十一接地刀闸D11、第十二接地刀闸D12、第七电流互感器T7和第八电流互感器T8。第十隔离开关G10的一端分别连接第一变压器B1、第一电压互感器P1、第一避雷器F1和第十接地刀闸D10的一端。第一电压互感器P1作为第一进线主变压器间隔7的电压采集装置。本发明实施例的电压互感器由电压互感器和两个电容组成。第一避雷器F1作为第一进线主变压器间隔7的过电压保护装置。第十隔离开关G10的另一端连接第四断路器Q4的一端和第十一接地刀闸D11的一端。因此，第十隔离开关G10位于第四断路器Q4和第一变压器B1之间，形成物理隔离点。第四断路器Q4的另一端分别连接第十一隔离开关G11的一端、第十二隔离开关G12的一端和第十二接地刀闸D12的一端。第十一隔离开关G11的另一端连接第一汇流母线1M。因此，第十一隔离开关G11位于第四断路器Q4和第一汇流母线1M之间，形成物理隔离点。第十二隔离开关G12的另一端连接第二汇流母线2M。因此，第十二隔离开关G12位于第四断路器Q4和第二汇流母线2M之间，形成物理隔离点。第十接地刀闸D10的另一端、第十一接地刀闸D11的另一端和第十二接地刀闸D12的另一端均接地。因此，第十接地刀闸D10作为靠近第一变压器B1侧的接地点，第十一接地刀闸D11和第十二接地刀闸D12作为靠近汇流母线侧的接地点。第七电流互感器T7和第八电流互感器T8分别串联在第四断路器Q4的两端，分别用于采集第一汇流母线1M、第二汇流母线2M和第一变压器B1的电流，以便进行测量和保护。

第二进线主变压器间隔8包括：第二变压器B2、第二电压互感器P2、第二避雷器F2、第五断路器Q5、第十三隔离开关G13、第十四隔离开关G14、第十五隔离开关G15、第十三接地刀闸D13、第十四接地刀闸D14、第十五接地刀闸D15、第九电流互感器T9和第十电流互感器T10。第十三隔离开关G13的一端分别连接第二变压器B2、第二电压互感器P2、第二避雷器F2和第十三接地刀闸D13的一端。第二电压互感器P2作为第二进线主变压器间隔8的电压采集装置。第二避雷器F2作为第二进线主变压器间隔8的过电压保护装置。第十三隔离开关G13的另一端连接第五断路器Q5的一端和第十四接地刀闸D14的一端。因此，第十三隔离开关G13位于第五断路器Q5和第二变压器B2之间，形成物理隔离点。第五断路器Q5的另一端分别连接第十四隔离开关G14的一端、第十五隔离开关G15的一端和第十五接地刀闸D15的一端。第十四隔离开关G14的另一端连接第二汇流母线2M。因此，第十四隔离开关G14位于第五断路器Q5和第二汇流母线2M之间，形成物理隔离点。第十五隔离开关G15的另一端连接第三汇流母线3M。因此，第十五隔离开关G15位于第五断路器Q5和第三汇流母线3M之间，形成物理隔离点。第十三接地刀闸D13的另一端、第十四接地刀闸D14的另一端和第十五接地刀闸D15的另一端均接地。因此，第十三接地刀闸D13作为靠近第二变压器B2侧的接地点，第十四接地刀闸D14和第十五接地刀闸D15作为靠近汇流母线侧的接地点。第九电流互感器T9和第十电流互感器T10分别串联在第五断路器Q5的两端，分别用于采集第二汇流母线2M、第三汇流母线3M和第二变压器B2的电流，以便进行测量和保护。

第三进线主变压器间隔9包括：第三变压器B3、第三电压互感器P3、第三避雷器F3、第六断路器Q6、第十六隔离开关G16、第十七隔离开关G17、第十八隔离开关G18、第十六接地刀闸D16、第十七接地刀闸D17、第十八接地刀闸D18、第十一电流互感器T11和第十二电流互感器T12。第十六隔离开关G16的一端分别连接第三变压器B3、第三电压互感器P3、第三避雷器F3和第十六接地刀闸D16的一端。第三电压互感器P3作为第三进线主变压器间隔9的电压采集装置。第三避雷器F3作为第三进线主变压器间隔9的过电压保护装置。第十六隔离开关G16的另一端连接第六断路器Q6的一端和第十七接地刀闸D17的一端。因此，第十六隔离开关G16位于第六断路器Q6和第三变压器B3之间，形成物理隔离点。第六断路器Q6的另一端分别连接第十七隔离开关G17的一端、第十八隔离开关G18的一端和第十八接地刀闸D18的一端。第十七隔离开关G17的另一端连接第一汇流母线1M。因此，第十七隔离开关G17位于第六断路器Q6和第一汇流母线1M之间，形成物理隔离点。第十八隔离开关G18的另一端连接第三汇流母线3M。因此，第十八隔离开关G18位于第六断路器Q6和第三汇流母线3M之间，形成物理隔离点。第十六接地刀闸D16的另一端、第十七接地刀闸D17的另一端和第十八接地刀闸D18的另一端均接地。因此，第十六接地刀闸D16作为靠近第三变压器B3侧的接地点，第十七接地刀闸D17和第十八接地刀闸D18作为靠近汇流母线侧的接地点。第十一电流互感器T11和第十二电流互感器T12分别串联在第六断路器Q6的两端，分别用于采集第一汇流母线1M、第三汇流母线3M和第三变压器B3的电流，以便进行测量和保护。

具体的，出线间隔10包括：出线L、第七断路器Q7、第十九隔离开关G19、第二十隔离开关G20、第二十一隔离开关G21、第四电压互感器P4、第四避雷器F4、第十九接地刀闸D19、第二十接地刀闸D20、第二十一接地刀闸D21、第十三电流互感器T13和第十四电流互感器T14。第十九隔离开关G19的一端分别连接出线L的一端、第四电压互感器P4、第四避雷器F4和第十九接地刀闸D19的一端。第四电压互感器P4用于监测出线间隔10的电压。第四避雷器F4用于保护出线间隔10过电压。第十九隔离开关G19的另一端连接第七断路器Q7的一端和第二十接地刀闸D20的一端。因此，第十九隔离开关G19位于出线L和第七断路器Q7之间，形成物理隔离点。第七断路器Q7的另一端分别连接第二十隔离开关G20的一端、第二十一隔离开关G21的一端和第二十一接地刀闸D21的一端。第二十隔离开关G20的另一端连接第一汇流母线1M、第二汇流母线2M或第三汇流母线3M。因此，第二十隔离开关G20位于汇流母线和第七断路器Q7之间，形成物理隔离点。第二十一隔离开关G21的另一端连接第一汇流母线1M、第二汇流母线2M或第三汇流母线3M。因此，第二十一隔离开关G21位于汇流母线和第七断路器Q7之间，形成物理隔离点。第二十隔离开关G20和第二十一隔离开关G21连接不同的汇流母线。第十九接地刀闸D19的另一端、第二十接地刀闸D20的另一端和第二十一接地刀闸D21的另一端均接地。第十九接地刀闸D19连接出线间隔10的出线侧，作为出线间隔10的出线侧的接地点，第二十接地刀闸D20的另一端和第二十一接地刀闸D21连接于出线间隔10的靠近母线侧，作为出线间隔10的靠近母线侧的接地点。第十三电流互感器T13和第十四电流互感器T14分别串联在第七断路器Q7的两端。具体的，第十三电流互感器T13位于母线侧，用于监测出线间隔10的母线侧电流，第十四电流互感器T14位于出线间隔10的出线侧，用于监测出线间隔10的出线侧电流。

通过上述的结构设计，当发生母线“N-1-1”故障时，即末端电网采用双回及以上出线，当运行中三条汇流母线中的某一条检修，例如第一汇流母线1M检修，需将第一汇流母线1M所带出线倒换至第二汇流母线2M或第三汇流母线3M上运行，本发明实施例的主接线方式下多回出线间隔10接入两条不同母线，所以当第一汇流母线1M所带出线倒换后，不会出现双回、多回出线全部通过同一条汇流母线供电的情况。该工况下运行中的一条汇流母线发生故障，例如第二汇流母线2M故障，此时第二汇流母线2M所带出线全部跳闸失电，双回、多回出线中依然有部分出线可通过第三汇流母线3M供电，不受影响，末端电网不会失压。因此，当发生母线“N-1-1”故障时，双回及以上数量出线不同时失电，末端电网不会失压。

此外，当发生母线“N-2”故障时，即运行中的三条汇流母线中的某一条检修，例如第一汇流母线1M检修，第一汇流母线1M所带出线倒换至第二汇流母线2M或第三汇流母线3M上运行，该工况下当某一母线变压器故障时，例如第二汇流母线2M的电源的第二进线主变压器间隔8，第二母联断路器间隔2自动合闸，使第二进线主变压器间隔8所供母线上的出线通过第二母联断路器间隔2转供到第三汇流母线3M上，保证母线“N-2”故障全部出线供电不受影响。

再者，当发生变压器“N-1-1”故障时，即某一母线变压器故障或检修，例如第一汇流母线1M的电源的第一进线主变压器间隔7，与第一汇流母线1M相关的第一母联断路器间隔1、第三母联断路器间隔3根据当前第二汇流母线2M、第三汇流母线3M所带出线数量有选择性自动合上第一母联断路器间隔1，使第一进线主变压器间隔7所供出线通过第一母联断路器间隔1转供到出线较少的第二汇流母线2M上，第三母联断路器间隔3自动闭锁。该工况下运行中的一台变压器发生故障，例如第二汇流母线2M的电源的第二进线主变压器间隔8，第二母联断路器间隔2自动合闸，使第二进线主变压器间隔8所供出线通过第二母联断路器间隔2转供到第三汇流母线3M上，站内全部出线均通过第三汇流母线3M供电，保证变压器“N-1-1”故障时全部出线供电不受影响。

当发生变压器“N-2”故障时，即某一母线变压器故障或检修，例如第一汇流母线1M的电源的第一进线主变压器间隔7故障或检修时，与第一汇流母线1M相关的第一母联断路器间隔1、第三母联断路器间隔3根据当前第二汇流母线2M、第三汇流母线3M所带出线数量有选择性自动合上第一母联断路器间隔1，使第一进线主变压器间隔7所供出线通过第一母联断路器间隔1转供到出线较少的第二汇流母线2M上，第三母联断路器间隔3自动闭锁。该工况下最严重N-2故障为一条母线发生故障，例如第二汇流母线2M故障，由第二进线主变压器间隔8所供第一汇流母线1M、第二汇流母线2M全部出线跳闸失电，但因至末端电网采用双回及以上出线，本发明实施例的变电站主接线方式下多回出线间隔10接入两条不同母线，因此至末端电网的另一回出线由第三汇流母线3M供电不受影响，末端电网不会失压。

下面以一具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

以某750kV变电站X为例，该站330kV侧接线方式采用双母双分段的接线方式，如图5所示，其出线间隔双回出线XA(包括出线XAI和出线XAII)、双回出线XB(包括出线XBI和出线XBII)分别为330kV变电站A、330kV变电站B末端电网的唯一电源点，电网结构如图6所示，以双回出线XA为例，该接线方式在电网实际运行过程中存在如下问题：

母线“N-1-1”故障时，全部出线失电，末端电网失压。正常运行方式时母联断路器QM3和QM4处于合闸位置，出线XAI接入330kVI母、出线XAII接入330kV II母运行，双回出线XA所接母线中某一条检修，如I母检修，需将I母所带出线XAI倒换至II母上运行，双回出线XA均接入II母。此时如II母母线发生故障，将同时切除，出线XAI、出线XAII，造成330kV变电站A唯一电源点丢失，所连110kV末端电网全部失压。

母线“N-2”故障，全部出线失电，末端电网失压。如I母检修，需将I母所带出线XAI倒换至II母上运行，双回出线XA均接入II母。该工况下II母母线电源变压器G02故障，出线XAI、出线XAII同时失去电源点，造成330kV变电站A唯一电源点丢失，所连110kV末端电网全部失压。

变压器“N-1-1”故障，全部出线失电，末端电网失压。当某一母线变压器故障或检修，如II母电源主变压器G02故障，母联断路器QM1自动合闸，使主变压器G02所供出线XAII通过母联断路器QM1转供到I母母线上，该工况下I母母线电源变压器G01故障，出线XAI、出线XAII同时失去电源点，造成330kV变电站A唯一电源点丢失，所连110kV末端电网全部失压。

变压器“N-2”故障，全部出线失电，末端电网失压。当某一母线变压器故障或检修，如II母电源主变压器G02故障，母联断路器QM1自动合闸，使主变压器G02所供出线XAII通过母联断路器QM1转供到I母母线上，该工况下最严重N-2故障为母线发生故障，如I母母线故障，由主变压器G01所供出线XAI、出线XAII全部跳闸失电，造成330kV变电站A唯一电源点丢失，所连110kV末端电网全部失压。

对于双回出线XB及330kV变电站B同样存在上述问题。

采用本发明实施例的变电站的主接线结构对750kV变电站X 330kV侧接线方式进行改造，如图7所示。应当理解的是，图7主要示出了改造增加的三个母联断路器间隔结构，其他改造的结构与图4相同。以双回出线XA为例，出线XAI跨接汇流母线#1M和汇流母线#2M，通过汇流母线#1M供电，出线XAII跨接汇流母线#2M和汇流母线#3M，通过汇流母线#3M供电。该改造后的主接线结构，当出现母线“N-1-1”故障，双回及以上数量出线不同时失电，末端电网不会失压；当出现母线“N-2”故障，全部出线供电不受影响；当出现变压器“N-1-1”故障，全部出线供电不受影响；当出现变压器“N-2”故障，双回及以上数量出线不同时失电，末端电网不会失压；也不会存在出线间隔交跨等问题。

综上，本发明实施例的变电站的主接线结构，当出现母线故障或变压器故障时，末端电网不会失压，全部出线供电不受影响，保证接线方式的可靠性、灵活性，不存在出线间隔交跨等问题；可以适合多个电压等级，接线方式简单，施工新建及现有场站接线改造便捷，对户外敞开式变电站改造整体占地面积仅增加二分之一，GIS设备改造增加面积为零，易于推广；每个出线间隔母线侧需设置一台断路器，两台隔离开关，单出线间隔断路器数量与双母、双母分段、完全三母线接线方式相同，比二分之三接线方式减少0.5台；隔离开关数量与双母或双母分段接线方式相同，比完全三母线或二分之三接线方式减少一台；针对母线和主变压器“N-2”故障，较变电站传统双母、双母分段、二分之三接线方式供电可靠性显著提升的同时兼顾经济性，适宜在没有环网结构的输配电末端电网推广应用；具有故障停电范围小、处理方式简单、可靠性高，模型相对固定、易于扩展，网架结构清晰，运行方式灵活等特点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种变电站的主接线结构，其特征在于，包括：第一汇流母线、第二汇流母线、第三汇流母线、第一母联断路器间隔、第二母联断路器间隔、第三母联断路器间隔、第一母线电压互感器间隔、第二母线电压互感器间隔、第三母线电压互感器间隔、第一母线接地刀闸、第二母线接地刀闸、第三母线接地刀闸、第一母线避雷器、第二母线避雷器、第三母线避雷器、第一进线主变压器间隔、第二进线主变压器间隔、第三进线主变压器间隔、多个出线间隔；

所述第一母联断路器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第二汇流母线，所述第二母联断路器间隔的两端分别连接所述第二汇流母线和所述第三汇流母线，所述第三母联断路器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第三汇流母线；

所述第一母线电压互感器间隔与所述第一汇流母线连接，所述第二母线电压互感器间隔与所述第二汇流母线连接，所述第三母线电压互感器间隔与所述第三汇流母线连接；

所述第一母线接地刀闸与所述第一汇流母线连接，所述第二母线接地刀闸与所述第二汇流母线连接，所述第三母线接地刀闸与所述第三汇流母线连接；

所述第一母线避雷器与所述第一汇流母线连接，所述第二母线避雷器与所述第二汇流母线连接，所述第三母线避雷器与所述第三汇流母线连接；

所述第一进线主变压器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第二汇流母线，所述第二进线主变压器间隔的两端分别连接所述第二汇流母线和所述第三汇流母线，所述第三进线主变压器间隔的两端分别连接所述第一汇流母线和所述第三汇流母线；

每一所述出线间隔的两端与所述第一汇流母线、所述第二汇流母线和所述第三汇流母线中的任意两个连接。

2.根据权利要求1所述的变电站的主接线结构，其特征在于：若至少两个所述出线间隔连接至同一变电站，则每一所述出线间隔的两端连接的汇流母线不同。

3.根据权利要求1所述的变电站的主接线结构，其特征在于：所述第一汇流母线、所述第二汇流母线和所述第三汇流母线相互平行设置。

4.根据权利要求1所述的变电站的主接线结构，其特征在于，

所述第一母联断路器间隔包括：第一断路器、第一隔离开关、第二隔离开关、第一接地刀闸、第二接地刀闸、第一电流互感器和第二电流互感器，所述第一断路器的两端分别连接所述第一隔离开关的一端和所述第二隔离开关的一端，所述第一隔离开关的另一端连接所述第一汇流母线，所述第二隔离开关的另一端连接所述第二汇流母线，所述第一接地刀闸的一端连接所述第一隔离开关的一端，所述第二接地刀闸的一端连接所述第二隔离开关的一端，所述第一接地刀闸的另一端和所述第二接地刀闸的另一端均接地，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器分别串联在所述第一断路器的两端；

所述第二母联断路器间隔包括：第二断路器、第三隔离开关、第四隔离开关、第三接地刀闸、第四接地刀闸、第三电流互感器和第四电流互感器，所述第二断路器的两端分别连接所述第三隔离开关的一端和所述第四隔离开关的一端，所述第三隔离开关的另一端连接所述第二汇流母线，所述第四隔离开关的另一端连接所述第三汇流母线，所述第三接地刀闸的一端连接所述第三隔离开关的一端，所述第四接地刀闸的一端连接所述第四隔离开关的一端，所述第三接地刀闸的另一端和所述第四接地刀闸的另一端均接地，所述第三电流传感器和所述第四电流传感器分别串联在所述第二断路器的两端；

所述第三母联断路器间隔包括：第三断路器、第五隔离开关、第六隔离开关、第五接地刀闸、第六接地刀闸、第五电流互感器和第六电流互感器，所述第三断路器的两端分别连接所述第五隔离开关的一端和所述第六隔离开关的一端，所述第五隔离开关的另一端连接所述第一汇流母线，所述第六隔离开关的另一端连接所述第三汇流母线，所述第五接地刀闸的一端连接所述第五隔离开关的一端，所述第六接地刀闸的一端连接所述第六隔离开关的一端，所述第五接地刀闸的另一端和所述第六接地刀闸的另一端均接地，所述第五电流传感器和所述第六电流传感器分别串联在所述第三断路器的两端。

5.根据权利要求1所述的变电站的主接线结构，其特征在于，

所述第一母线电压互感器间隔包括：第一电压互感器单元、第七隔离开关和第七接地刀闸，所述第七隔离开关的两端分别连接所述第一电压互感器单元的一端和所述第一汇流母线，所述第七接地刀闸的一端连接所述第一电压互感器单元的一端，所述第七接地刀闸的另一端接地；

所述第二母线电压互感器间隔包括：第二电压互感器单元、第八隔离开关和第八接地刀闸，所述第八隔离开关的两端分别连接所述第二电压互感器单元的一端和所述第二汇流母线，所述第八接地刀闸的一端连接所述第二电压互感器单元的一端，所述第八接地刀闸的另一端接地；

所述第三母线电压互感器间隔包括：第三电压互感器单元、第九隔离开关和第九接地刀闸，所述第九隔离开关的两端分别连接所述第三电压互感器单元的一端和所述第三汇流母线，所述第九接地刀闸的一端连接所述第三电压互感器单元的一端，所述第九接地刀闸的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的变电站的主接线结构，其特征在于，

所述第一进线主变压器间隔包括：第一变压器、第一电压互感器、第一避雷器、第四断路器、第十隔离开关、第十一隔离开关、第十二隔离开关、第十接地刀闸、第十一接地刀闸、第十二接地刀闸、第七电流互感器和第八电流互感器，所述第十隔离开关的一端分别连接所述第一变压器、所述第一电压互感器、所述第一避雷器和所述第十接地刀闸的一端，所述第十隔离开关的另一端连接所述第四断路器的一端和所述第十一接地刀闸的一端，所述第四断路器的另一端分别连接所述第十一隔离开关的一端、所述第十二隔离开关的一端和所述第十二接地刀闸的一端，所述第十一隔离开关的另一端连接所述第一汇流母线，所述第十二隔离开关的另一端连接所述第二汇流母线，所述第十接地刀闸的另一端、所述第十一接地刀闸的另一端和所述第十二接地刀闸的另一端均接地，所述第七电流互感器和所述第八电流互感器分别串联在所述第四断路器的两端；

所述第二进线主变压器间隔包括：第二变压器、第二电压互感器、第二避雷器、第五断路器、第十三隔离开关、第十四隔离开关、第十五隔离开关、第十三接地刀闸、第十四接地刀闸、第十五接地刀闸、第九电流互感器和第十电流互感器，所述第十三隔离开关的一端分别连接所述第二变压器、所述第二电压互感器、所述第二避雷器和所述第十三接地刀闸的一端，所述第十三隔离开关的另一端连接所述第五断路器的一端和所述第十四接地刀闸的一端，所述第五断路器的另一端分别连接所述第十四隔离开关的一端、所述第十五隔离开关的一端和所述第十五接地刀闸的一端，所述第十四隔离开关的另一端连接所述第二汇流母线，所述第十五隔离开关的另一端连接所述第三汇流母线，所述第十三接地刀闸的另一端、所述第十四接地刀闸的另一端和所述第十五接地刀闸的另一端均接地，所述第九电流互感器和所述第十电流互感器分别串联在所述第五断路器的两端；

所述第三进线主变压器间隔包括：第三变压器、第三电压互感器、第三避雷器、第六断路器、第十六隔离开关、第十七隔离开关、第十八隔离开关、第十六接地刀闸、第十七接地刀闸、第十八接地刀闸、第十一电流互感器和第十二电流互感器，所述第十六隔离开关的一端分别连接所述第三变压器、所述第三电压互感器、所述第三避雷器和所述第十六接地刀闸的一端，所述第十六隔离开关的另一端连接所述第六断路器的一端和所述第十七接地刀闸的一端，所述第六断路器的另一端分别连接所述第十七隔离开关的一端、所述第十八隔离开关的一端和所述第十八接地刀闸的一端，所述第十七隔离开关的另一端连接所述第一汇流母线，所述第十八隔离开关的另一端连接所述第三汇流母线，所述第十六接地刀闸的另一端、所述第十七接地刀闸的另一端和所述第十八接地刀闸的另一端均接地，所述第十一电流互感器和所述第十二电流互感器分别串联在所述第六断路器的两端。

7.根据权利要求1所述的变电站的主接线结构，其特征在于，所述出线间隔包括：出线、第七断路器、第十九隔离开关、第二十隔离开关、第二十一隔离开关、第四电压互感器、第四避雷器、第十九接地刀闸、第二十接地刀闸、第二十一接地刀闸、第十三电流互感器和第十四电流互感器；所述第十九隔离开关的一端分别连接所述出线的一端、所述第四电压互感器、所述第四避雷器和所述第十九接地刀闸的一端，所述第十九隔离开关的另一端连接所述第七断路器的一端和所述第二十接地刀闸的一端，所述第七断路器的另一端分别连接所述第二十隔离开关的一端、所述第二十一隔离开关的一端和所述第二十一接地刀闸的一端，所述第二十隔离开关的另一端连接所述第一汇流母线、所述第二汇流母线或所述第三汇流母线，所述第二十一隔离开关的另一端连接所述第一汇流母线、所述第二汇流母线或所述第三汇流母线，所述第二十隔离开关和所述第二十一隔离开关连接不同的汇流母线，所述第十九接地刀闸的另一端、所述第二十接地刀闸的另一端和所述第二十一接地刀闸的另一端均接地，所述第十三电流互感器和所述第十四电流互感器分别串联在所述第七断路器的两端。

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